一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長(zhǎng)小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長(zhǎng)，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路。本發(fā)明低成本、測(cè)試方便、直觀。
【專利說明】一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輻射強(qiáng)度指示器，特別是一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著手機(jī)的使用普及，手機(jī)輻射強(qiáng)度的測(cè)量越來越受到人們的重視。目前國(guó)內(nèi)外電磁輻射測(cè)試方法主要分為以下三種:第一種方法是使用專用電磁輻射測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，精度很高，但是價(jià)格昂貴；第二種方法是使用普通電磁輻射測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，精度一般，但是制造成本也較高；第三種方法是使用頻譜分析儀測(cè)量空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，通過電場(chǎng)強(qiáng)度間接計(jì)算在該點(diǎn)的電磁輻射強(qiáng)度，但是測(cè)試復(fù)雜，設(shè)備的測(cè)試成本較高。第二種和第三種方法可以用在對(duì)精度要求不太高的情況下，不過在造價(jià)和成本與廣大用戶的接受度和社會(huì)普及要求方面還差得很遠(yuǎn)。
[0003]空間太陽(yáng)能傳輸(Solar Power Transmission, SPT)和射頻無(wú)線輸能(WPT)越來越受到人們的重視，整流天線是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，整流天線中接收天線的形式主要有單級(jí)子天線、偶極子天線和微帶天線3種形式。微帶天線因其具有體積小、重量輕、接收面積大、極化方式靈活、方便組陣、易集成和易加工等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛用于整流天線中接收天線的設(shè)計(jì)。
[0004]目前，整流天線已被廣泛用于驅(qū)動(dòng)低功耗的無(wú)線傳感器、無(wú)源RFID等裝置。我們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證明，在普通手機(jī)接通的時(shí)候貼近單個(gè)整流天線，完全可以點(diǎn)亮一個(gè)貼片LED燈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有低成本、測(cè)試方便、結(jié)果直觀的三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長(zhǎng)小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長(zhǎng)，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管、第二二極管和第一電容、第二電容，所述的第一電容的一端連接在電壓輸入端的上接口，電壓輸入端和輸出端的下接口連接在一起稱為公共端，所述的第一電容的另一端分別連接在第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極上，所述的第二二極管的陽(yáng)極分別連接在第二電容的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管的陰極和第二電容的另一端共同連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈。所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。所述的整流天線的頻段為1.75GHz至1.84GHz，所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=40.2mm、W=35.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=70mm、W=41mm。所述的整流天線的頻段為2.52 GHz至2.66GHz，所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=28.2mm、W=24.2mm，所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=52mm、W=31mm。所述的整流天線的頻段為0.87 GHz至0.96GHz，所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=78.5mm、ff=65.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=122.9mm、ff=72.4mm。
[0007]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:低成本:市面上能測(cè)多頻段的手機(jī)輻射測(cè)試儀的價(jià)格至少要上千元，本裝置的估計(jì)成本在20元左右，大大降低了成本。測(cè)試方便:測(cè)試時(shí)直接把手機(jī)放在對(duì)應(yīng)頻段的測(cè)試處(手機(jī)托架)，撥通電話，就可以測(cè)出結(jié)果了。直觀:不同于市面上的儀器都是顯示測(cè)量的專業(yè)數(shù)據(jù)，讓外行的人不容易理解數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的輻射強(qiáng)度。本測(cè)試儀通過直觀的LED亮度強(qiáng)弱來定性的反應(yīng)輻射強(qiáng)度，雖然精度不高，但結(jié)果直觀容易被大多數(shù)人接受，方便產(chǎn)品的普及。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中原理框圖。
[0009]圖2為單個(gè)微帶接收天線的俯視圖。
[0010]圖3為單個(gè)微帶接收天線剖面圖。
[0011]圖4為二倍壓整流電路原理圖。
[0012]圖5為測(cè)試儀模型的俯視圖。
[0013]圖中:1、銅微帶天線2、聚四氟乙烯介質(zhì)層3、銅地平面層4、整流天線5、接地板6、手機(jī)托架7、LED燈8、掛鉤D1、第一二極管D2、第二二極管Cl、第一電容C2、第二電容。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面根據(jù)說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。
[0015]如圖1和圖5所示，一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線4和LED指示燈7，所述的整流天線4包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，如圖2和圖3所示，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線1、聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線I的形狀為矩形，所述的銅微帶天線I的邊長(zhǎng)小于聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3的邊長(zhǎng)，所述的銅微帶天線I的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管Dl、第二二極管D2和第一電容Cl、第二電容C2,電壓輸入端和電壓輸出端連接在一起稱為公共端，所述的第一電容Cl的一端連接在電壓輸入端的上接口，所述的第一電容Cl的另一端分別連接在第一二極管Dl的陽(yáng)極和第二二極管D2的陰極上，所述的第二二極管D2的陽(yáng)極分別連接在第二電容C2的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管Dl的陰極和第二電容C2的另一端連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈7。所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層2的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。所述的整流天線4的頻段為1.75GHz至1.84GHz,所述的整流天線4尺寸為L(zhǎng)=40.2mm、ff=35.2mm,所述的銅地平面層3的尺寸為L(zhǎng)=70mm、W=41mm。所述的整流天線4的頻段為2.52 GHz至2.66GHz,所述的整流天線4尺寸為L(zhǎng)=28.2mm、ff=24.2mm,所述的銅地平面層3的尺寸為L(zhǎng)=52mm、W=31mm。所述的整流天線4的頻段為0.87 GHz至0.96GHz,所述的整流天線4尺寸為L(zhǎng)=78.5mm、W=65.2mm，所述的銅地平面層3的尺寸為L(zhǎng)=122.9mm、W=72.4mm。
[0016]如圖4所示，當(dāng)輸入端電壓上正下負(fù)時(shí)；Dl導(dǎo)通，輸入端電壓給電容Cl充電，電壓極性左正右負(fù)，電容Cl上的電壓為U1 ;當(dāng)輸入端電壓上負(fù)下正時(shí)，Dl截止，D2導(dǎo)通，輸入端電壓和電容Cl給電容C2充電，電壓極性下正上負(fù)，電容C2上的電壓可以達(dá)到2 U1，可以看出，輸出電壓是輸入電壓的兩倍，達(dá)到倍壓整流的目的。
[0017]接收天線和整流電路都是采用微帶線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),其物理尺寸全部由Agilent公司的ADS軟件進(jìn)行計(jì)算和仿真優(yōu)化后獲得，微帶線的介質(zhì)是聚四氟乙烯(FR4)，介質(zhì)厚度為
1.6mm,介電常數(shù)為4.28。
[0018]如圖5所示，測(cè)試儀被分成三個(gè)相同大小的模塊，分別用來測(cè)試4G手機(jī)、GSM900、GSM1800頻段的手機(jī)。每個(gè)模塊都包括整流天線4陣，整流天線4陣是由相同工作頻段的三個(gè)整流天線4串聯(lián)而成的，這樣可以接收并轉(zhuǎn)換更多的輻射能量，使得手機(jī)在最貼近天線時(shí)點(diǎn)亮的LED更加明顯，這樣方便后面劃分亮度等級(jí)。三個(gè)模塊處分別有一個(gè)放置手機(jī)的手機(jī)托架6，手機(jī)托架6和下面的天線之間是有一定距離的，這個(gè)距離要在實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)中進(jìn)行確定。
[0019]整流電路輸出端接LED，用專門的手機(jī)輻射測(cè)試儀來分別劃分三種頻段裝置的LED亮度對(duì)應(yīng)的輻射等級(jí)，并通過多次試驗(yàn)來校準(zhǔn)。大致劃分為5個(gè)等級(jí):不亮、輕微閃爍、低売不閃爍、正常売、聞売，通過實(shí)驗(yàn)分別對(duì)應(yīng)福射等級(jí)。
【權(quán)利要求】
1.一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，其特征在于所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長(zhǎng)小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長(zhǎng)，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管、第二二極管和第一電容、第二電容，所述的第一電容的一端連接在電壓輸入端的上接口，電壓輸入端和輸出端的下接口連接在一起稱為公共端，所述的第一電容的另一端分別連接在第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極上，所述的第二二極管的陽(yáng)極分別連接在第二電容的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管的陰極和第二電容的另一端共同連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。
3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為1.75GHz至1.84GHz,所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=40.2mm、ff=35.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=70mm、W=41mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為2.52 GHz至2.66GHz，所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=28.2mm、W=24.2mm，所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=52mm、W=31mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為0.87 GHz至0.96GHz,所述的整流天線尺寸為L(zhǎng)=78.5mm、W=65.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L(zhǎng)=122.9mm、W=72.4mm。
【文檔編號(hào)】G01R29/08GK103630757SQ201310590489
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】徐雷鈞, 王昌碩, 潘天紅, 趙不賄, 白雪 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)